Métalloprotéine

En biochimie, le terme métalloprotéine désigne une protéine qui comporte un ou plusieurs cofacteurs métalliques. Ces derniers sont des ions qui sont directement liés aux chaînes latérales des acides aminés de la protéine ou bien coordinés à un ligand non protéinique tel que la porphyrine des hémoprotéines. Environ la moitié des protéines connues possèdent un ou plusieurs sites de fixation d'ions métalliques afin d'assurer une fonction catalytique ou structurale. Les sites de fixation des ions métalliques peuvent être classés selon leur fonction en cinq grands groupes : les sites catalytiques impliqués dans la fixation, l'activation de substrat ; les sites impliqués dans le transfert d'électrons ; les sites utilisés pour la fixation et le transport des molécules de dioxygène ; les sites structuraux impliqués dans la configuration de la structure tertiaire et quaternaire des protéines ; les sites impliqués dans la chélation métallique pour réguler la quantité de métal présent dans la cellule. Les métaux présents au sein des métalloprotéines sont sous forme ionique. Les cations dérivant des éléments fer, cuivre, manganèse possèdent plusieurs états d'oxydation. Ils sont présents dans les sites actifs et sont à l'origine de la fonction biologique des métalloprotéines.Les cations des éléments zinc, calcium et magnésium ont un unique nombre d'oxydation égal à 2 et ne permettent donc pas d'oxydo-réduction ; leur rôle est structural. Dans des proportions moindres on trouve des métalloprotéines possédant un ou plusieurs ions nickel, cobalt, molybdène, vanadium ou tungstène au niveau de leur site actif. Les ions métalliques dans les métalloprotéines sont coordonnés à des atomes d'oxygène, d'azote ou de soufre appartenant aux acides aminés de la protéine. Dans la plupart des cas, ces différents atomes appartiennent aux chaînes latérales des acides aminés. Le cycle imidazole des histidines, le groupement thiolate des cystéines et le groupe carboxylate des aspartates sont les principaux éléments impliqués dans la chélation des espèces ioniques métalliques.